专利名称：冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及冰箱，特别涉及具备斯特林冷冻机的冰箱。
背景技术：
近年来，氟里昂气体对地球环境的不良影响已被指出，作为不使用氟里昂气体的冰箱，搭载有斯特林冷冻机的冰箱受到关注。在该冰箱中，通过斯特林冷冻机的冷头的冷热将箱内空间冷却，并且将斯特林冷冻机的暖头的温热通过散热器向箱外环境散热(例如参照特开2002-221384号公报)。
专利文献1特开2002-221384号公报在这样的冰箱中，在斯特林冷冻机的暖头的温度因某种原因而上升、达到了临界温度的情况下，也考虑马上停止斯特林冷冻机。但是，在该控制方法中，会突然停止冰箱的运转，损害冰箱的可靠性。
发明内容
因此，本发明的主要的目的是提供可靠性较高的冰箱。
有关本发明的冰箱，是具备斯特林冷冻机的冰箱，具备温度检测机构，检测斯特林冷冻机的暖头的温度；和控制机构，根据温度检测机构的检测温度超过了预先设定的基准温度的情况进行控制，以便在使斯特林冷冻机停止前，抑制暖头的温度上升。
优选的是，还设置散热器，从斯特林冷冻机的暖头经由冷媒受到温热，向箱外环境进行散热；和散热风扇，促进散热器的散热；控制机构根据温度检测机构的检测温度超过了基准温度的情况而使散热风扇的风量为最大，然后，在即使经过了预先设定的时间温度检测机构的检测温度也不变得比基准温度低的情况下降低斯特林冷冻机的输出。
此外，优选的是，还具备将暖头的温热经由冷媒传递给箱外壁面、防止结露的冷媒循环回路；控制机构根据温度检测机构的检测温度超过了基准温度的情况而使冷媒循环回路的冷媒循环量为最大，然后，在即使经过了预先设定的时间温度检测机构的检测温度也不变得比基准温度低的情况下降低斯特林冷冻机的输出。
此外，优选的是，还具备散热器，从斯特林冷冻机的暖头经由冷媒受到温热，向箱外环境进行散热；散热风扇，促进散热器的散热；和冷媒循环回路，将暖头的温热经由冷媒传递给箱外壁面，来防止结露；控制机构根据温度检测机构的检测温度超过了基准温度的情况而使散热风扇的风量为最大，然后，在即使经过了预先设定的第1时间温度检测机构的检测温度也不变得比基准温度低的情况下使冷媒循环回路的冷媒循环量为最大，进而，在即使经过了预先设定的第2时间温度检测机构的检测温度也不变得比基准温度低的情况下降低斯特林冷冻机的输出。
此外，优选的是，还具备散热器，从斯特林冷冻机的暖头经由冷媒受到温热，向箱外环境进行散热；散热风扇，促进散热器的散热；和冷媒循环回路，将暖头的温热经由冷媒传递给箱外壁面，来防止结露；控制机构根据温度检测机构的检测温度超过了基准温度的情况而使冷媒循环回路的冷媒循环量为最大，然后，在即使经过了预先设定的第1时间温度检测机构的检测温度也不变得比基准温度低的情况下使散热风扇的风量为最大，进而，在即使经过了预先设定的第2时间温度检测机构的检测温度也不变得比基准温度低的情况下降低斯特林冷冻机的输出。
此外，优选的是，控制机构根据温度检测机构的检测温度超过了基准温度的情况而使斯特林冷冻机的输出阶段性地降低。
此外，优选的是，控制机构根据温度检测机构的检测温度超过了比基准温度高的预先设定的临界温度的情况而使斯特林冷冻机的输出停止。
此外，优选的是，还设有根据温度检测机构的检测温度超过了基准温度的情况而检查温度检测机构是否正常的检查机构。
在有关本发明的冰箱中，根据斯特林冷冻机的暖头的温度超过了基准温度的情况进行控制，以便在使斯特林冷冻机停止前，抑制暖头的温度上升。因而，能够防止冰箱突然停止，能够提高冰箱的可靠性。
优选的是，根据暖头的温度超过了基准温度的情况而使散热风扇的风量为最大，然后，在即使经过了预先设定的时间暖头的温度也不变得比基准温度低的情况下降低斯特林冷冻机的输出。在此情况下，由于能够首先不提高箱内温度而降低暖头的温度，所以能够提高冰箱的可靠性。
此外，优选的是，根据暖头的温度超过了基准温度的情况而使冷媒循环回路的冷媒循环量为最大，然后，在即使经过了预先设定的时间暖头的温度也不变得比基准温度低的情况下降低斯特林冷冻机的输出。在此情况下，也由于能够首先不提高箱内温度而降低暖头的温度，所以能够提高冰箱的可靠性。
此外，优选的是，根据暖头的温度超过了基准温度的情况而使散热风扇的风量为最大，然后，在即使经过了预先设定的第1时间暖头的温度也不变得比基准温度低的情况下使冷媒循环回路的冷媒循环量为最大，进而，在即使经过了预先设定的第2时间暖头的温度也不变得比基准温度低的情况下降低斯特林冷冻机的输出。在此情况下，也由于能够首先不提高箱内温度而降低暖头的温度，所以能够提高冰箱的可靠性。
此外，优选的是，根据暖头的温度超过了基准温度的情况而使冷媒循环回路的冷媒循环量为最大，然后，在即使经过了预先设定的第1时间暖头的温度也不变得比基准温度低的情况下使散热风扇的风量为最大，进而，在即使经过了预先设定的第2时间暖头的温度也不变得比基准温度低的情况下降低斯特林冷冻机的输出。在此情况下，也由于能够首先不提高箱内温度而降低暖头的温度，所以能够提高冰箱的可靠性。
此外，优选的是，使斯特林冷冻机的输出阶段性地降低。在此情况下，能够抑制箱内温度的上升。
此外，优选的是，根据暖头的温度超过了比基准温度高的临界温度的情况而使斯特林冷冻机的输出停止。在此情况下，能够防止斯特林冷冻机的故障。
此外，优选的是，还设有根据温度检测机构的检测温度超过了基准温度的情况而检查温度检测机构是否正常的检查机构。在此情况下，能够防止温度检测机构的故障带来的冰箱的误动作。
图1是表示本发明的一实施方式的冰箱的结构的剖视图。
图2是图1所示的冰箱的配管结构图。
图3是表示与图1所示的冰箱的运转控制相关联的部分的结构的框图。
图4是表示图3所示的控制部的动作的流程图的一部分。
图5是图4所示的流程图的另一部分。
附图标记说明1冰箱，10壳体，11、12、13冷却室，14、15、16隔热门，17衬垫，18搁架，19机械室，20管道，21冷气吹出口，22冷却风扇，30斯特林冷冻机，40低温侧冷媒循环回路，41低温侧冷凝器，42低温侧蒸发器，50、60高温侧冷媒循环回路，51高温侧蒸发器，52高温侧冷凝器，53散热风扇，61循环泵，62防结露部，70电热加热器，80箱内温度传感器，81冷头温度传感器，82暖头温度传感器，83检查部，84基准值存储部，85警报灯，86控制部，87定时器。
具体实施例方式
图1是表示本发明的一实施方式的冰箱1的结构的剖视图，图2是冰箱1的配管结构图。参照图1及图2，冰箱1是食品保存用，具备隔热构造的壳体10。在壳体10的内部中，设有上下三级地分隔的冷却室11、12、13。冷却室11、12、13分别在壳体10的正面侧(在图1中为左侧)具有开口部，该开口部由开闭自如的隔热门14、15、16封闭。在隔热门14、15、16的背面，安装有分别包围冷却室11、12、13的开口部的形状的衬垫17。在冷却室11、12、13的内部中，适当地设置有适合于所收纳的食品的种类的搁架18。
从壳体10的上面到背面、再到下面，配置有以斯特林冷冻机30为中心要素的冷却系统及散热系统。另外，在壳体10的上背面的一角设有机械室19，斯特林冷冻机30设置在该机械室19中。
斯特林冷冻机30的一部分在驱动时形成冷头。在该冷头上安装有低温侧冷凝器41。此外，在冷却室13的深处，设置有低温侧蒸发器42。低温侧冷凝器41与低温侧蒸发器42经由冷媒配管连接，由两者构成低温侧冷媒循环回路40。在低温侧冷媒循环回路40中封入有CO2的自然冷媒，在低温侧蒸发器42及低温侧冷凝器41中进行热的交换。
在壳体10的内部中，设有用来将通过低温侧蒸发器42得到的冷气向冷却室11、12、13分配的管道20。管道20在适当的部位具有与冷却室11、12、13连通的冷气吹出口21。在管道20的内部中，在适当的部位设置有用来将冷气强制地送出的冷却风扇22。
另外，虽然在本图中没有图示，但在壳体10内部中，还设有从冷却室11、12、13回收空气的管道。该管道在低温侧蒸发器42的下方具有吹出口，将要进行冷却的空气如图1的虚线箭头所示供给到低温侧蒸发器42中。
斯特林冷冻机30的另一部分在驱动时形成暖头。在该暖头上安装有高温侧蒸发器51。此外，在壳体10的上表面，设有向箱外环境进行散热的高温侧冷凝器(散热器)52和散热风扇53。高温侧蒸发器51和高温侧冷凝器52经由冷媒配管连接，由两者构成高温侧冷媒循环回路50。在高温侧冷媒循环回路50中密封有水(包括水溶液)或烃类的自然冷媒，该冷媒在高温侧冷媒循环回路50内自然循环。
另一方面，高温侧蒸发器51还与高温侧冷媒循环回路60连接。高温侧冷媒循环回路60具有将冷媒强制循环的循环泵61、和防结露部62。循环泵61例如是压电泵。防结露部62是将冷媒配管的一部分拉回到冷却室11、12、13的开口部而成，是通过冷媒所具有的温热将容易发生结露的开口部附近(衬垫17与壳体10的接触部位周边、即箱内与箱外的边界区域)加热而防止结露的部件。另外，为了制造上的方便等，在不能配置高温侧冷媒循环回路60的预想结露发生部位上，安装有通过通电而发热的电热加热器70。
接着，对由上述结构构成的冰箱1的动作进行说明。在由上述结构构成的冰箱1中，如果驱动斯特林冷冻机30，则冷头的温度降低。因而，低温侧冷凝器41被冷却，内部的冷媒被冷凝。
在低温侧冷凝器41中冷凝的冷媒通过低温侧冷媒循环回路40而流入到低温侧蒸发器42中。流入到低温侧蒸发器42中的冷媒在通过低温侧蒸发器42的外侧的气流的热的作用下而蒸发，将低温侧蒸发器42的表面温度降低。因而，穿过低温侧蒸发器42的空气成为冷气，从管道20的冷气吹出口21向冷却室11、12、13中吹出，使冷却室11、12、13的温度下降。然后，冷却室11、12、13内的空气通过未图示的管道而回流到低温侧蒸发器42中。
另外，在低温侧蒸发器42中蒸发的冷媒通过低温侧冷媒循环回路40回到低温侧冷凝器41中，在那里热被取走而再次冷凝。接着重复上述的热交换动作。
另一方面，通过斯特林冷冻机30的驱动而发出的热、以及由冷头从箱内回收的热作为排热而从暖头散热。因而，高温侧蒸发器51被加热，内部的冷媒蒸发。
在高温侧蒸发器51中发热的气相状态的冷媒通过高温侧冷媒循环回路50，而流入到设在上方的高温侧冷凝器52中。流入到高温侧冷凝器52中的冷媒由通过散热风扇53从箱外导入到高温侧冷凝器52内的气流将热取走而冷凝。另外，在高温侧冷凝器52中冷凝的冷媒通过高温侧冷媒循环回路50回到高温侧蒸发器51中，在那里获取热而再次蒸发。接着，重复上述的热交换动作。
此外，在高温侧蒸发器51的内部中饱和的冷媒中的、液相状态的冷媒被循环泵61强制循环到高温侧冷媒循环回路60中，向防结露部62导入。因而，冷却室11、12、13的开口部附近受被导入的冷媒所具有的温热加热。通过做成这样的结构，能够不消耗不需要的电力而将容易发生结露的开口部附近的温度保持为露点温度以上，来防止结露。另外，对于不能配置高温侧冷媒循环回路60的预想结露发生部位，通过进行向电热加热器70的通电，将其温度保持为露点温度以上，能够防止结露。
图3是表示冰箱1中的与运转控制相关联的部分的框图。在图3中，该冰箱1具备箱内温度传感器80、冷头温度传感器81、暖头温度传感器82、检查部83、基准值存储部84、警报灯85及控制部86，控制部86具有定时器87。
箱内温度传感器80例如设在管道20的箱内空间侧表面的既定位置上，检测箱内空间的温度，将表示检测值的信号传递给控制部86。冷头温度传感器81设在斯特林冷冻机30的冷头上，检测冷头的温度，将表示检测值的信号传递给控制部86。暖头温度传感器82设在斯特林冷冻机30的暖头上，检测暖头的温度Th，将表示检测值的信号传递给控制部86。
检查部83检查暖头温度传感器82是否正常，将表示检查结果的信号传递给控制部86。基准值存储部84由ROM等只读存储器构成，存储箱内空间的基准温度、冷头的基准温度、暖头的基准温度Th1、和暖头的临界温度Th2。
警报灯85例如设在隔热门14的外部表面上，在冰箱1故障时点亮，将冰箱1的故障报告给用户。控制部86根据来自温度传感器80～82、检查部83及基准值存储部84的各种信息，控制斯特林冷冻机30、散热风扇53、循环泵61及警报灯85。
图4及图5是表示控制部86的动作的流程图。控制部86控制斯特林冷冻机30的输出以使温度传感器80～82的检测值成为存储在基准值存储部84中的基准值，并且控制散热风扇53的转速即风量。此外，控制部86控制循环泵61的输出即高温侧冷媒循环回路60的冷媒的循环量。
此外，控制部86在步骤S1中判断暖头的温度Th是否比存储在基准值存储部84中的基准温度Th1高，在不是Th＞Th1的情况下再次执行步骤S1，在Th＞Th1的情况下前进到步骤S2。在步骤S2中，控制部86使检查部83检查暖头温度传感器82是否正常。检查部83检查暖头温度传感器82是否正常，将表示检查结果的信号传递给控制部86。
在步骤S3中，控制部86根据来自检查部83的信号判断暖头温度传感器82是否没有异常，在暖头温度传感器82为异常的情况下在步骤S4中进行警报灯85的点亮等温度传感器异常报告处理，在没有异常的情况下前进到步骤S5。
在步骤S5中，控制部86判断散热风扇53的转速是否为最大，在不是最大的情况下在步骤S6中使散热风扇53的转速成为最大，在步骤S7中等待经过既定时间，前进到步骤S12，在散热风扇53的转速为最大的情况下前进到步骤S8。在既定时间的计量中使用定时器87。
在步骤S8中，控制部86判断循环泵61的输出是否为最大，在不是最大的情况下在步骤S9中使循环泵61的输出成为最大，在步骤S10中等待经过既定时间而前进到步骤S12，在循环泵61的输出是最大的情况下在步骤S11中降低斯特林冷冻机30的输出，前进到步骤S12。在步骤S11中，控制部86使斯特林冷冻机30的输出从当前值到最小值分多次阶段性地降低。
在步骤S12中，控制部86判断暖头的温度Th是否比存储在基准值存储部84中的基准温度Th1高，在不是Th＞Th1的情况下回到步骤S1，在Th＞Th1的情况下前进到步骤S13。在步骤S13中，控制部86判断斯特林冷冻机30的输出是否为最小，在不是最小的情况下回到步骤S8，在是最小的情况下前进到步骤S14。
在步骤S14中，控制部86判断暖头的温度Th是否比存储在基准值存储部84中的临界温度Th2高，在不是Th＞Th2的情况下回到步骤S8，在Th＞Th2的情况下前进到步骤S15。
控制部86在步骤S15中，进行警报灯85的点亮等暖头异常显示处理，在步骤S16中使斯特林冷冻机30停止而回到步骤S1。
在该实施方式中，在暖头的温度Th超过了基准温度Th1的情况下使散热风扇53的转速为最大、使循环泵61的输出为最小、使斯特林冷冻机30的输出为最小，在如果这样暖头的温度Th还是超过了临界温度Th2的情况下，使斯特林冷冻机30停止。因而，与在暖头的温度Th超过了临界温度Th2的情况下马上使斯特林冷冻机30停止的情况相比，能够实现冰箱1的可靠性的提高。
另外，在该实施方式中，在使散热风扇53的转速为最大后使循环泵61的输出为最大，但反之，也可以使循环泵61的输出为最大后使散热风扇53的输出为最大。
这里公开的实施方式中所有都是例示而并不应看作是限制。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求书表示，意味着包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有的变更。
权利要求
1.一种冰箱，是具备斯特林冷冻机(30)的冰箱，具备温度检测机构(82)，检测上述斯特林冷冻机(30)的暖头的温度；以及控制机构(86)，根据上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)超过了预先设定的基准温度(Th1)的情况进行控制，以便在使上述斯特林冷冻机(30)停止前，抑制上述暖头的温度上升。
2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，还具备散热器(42)，从上述斯特林冷冻机(30)的暖头经由冷媒受到温热，向箱外环境进行散热；以及散热风扇(53)，促进上述散热器(42)的散热；上述控制机构(86)根据上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)超过了上述基准温度(Th1)的情况而使上述散热风扇(53)的风量为最大(S6)，然后，在即使经过了预先设定的时间上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)也不变得比上述基准温度(Th1)低的情况下降低上述斯特林冷冻机(30)的输出(S11)。
3.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，还具备将上述暖头的温热经由冷媒传递给箱外壁面、防止结露的冷媒循环回路(60)；上述控制机构(86)根据上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)超过了上述基准温度(Th1)的情况而使上述冷媒循环回路(60)的冷媒循环量为最大(S9)，然后，在即使经过了预先设定的时间上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)也不变得比上述基准温度(Th1)低的情况下降低上述斯特林冷冻机(30)的输出(S11)。
4.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，还具备散热器(42)，从上述斯特林冷冻机(30)的暖头经由冷媒受到温热，向箱外环境进行散热；散热风扇(53)，促进上述散热器(42)的散热；以及冷媒循环回路(60)，将上述暖头的温热经由冷媒传递给箱外壁面，来防止结露；上述控制机构(86)根据上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)超过了上述基准温度(Th1)的情况而使上述散热风扇(53)的风量为最大(S6)，然后，在即使经过了预先设定的第1时间上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)也不变得比上述基准温度(Th1)低的情况下使上述冷媒循环回路(60)的冷媒循环量为最大(S9)，进而，在即使经过了预先设定的第2时间上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)也不变得比上述基准温度(Th1)低的情况下降低上述斯特林冷冻机(30)的输出(S11)。
5.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，还具备散热器(42)，从上述斯特林冷冻机(30)的暖头经由冷媒受到温热，向箱外环境进行散热；散热风扇(53)，促进上述散热器(42)的散热；以及冷媒循环回路(60)，将上述暖头的温热经由冷媒传递给箱外壁面，来防止结露；上述控制机构(86)根据上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)超过了上述基准温度(Th1)的情况而使上述冷媒循环回路(60)的冷媒循环量为最大(S9)，然后，在即使经过了预先设定的第1时间上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)也不变得比上述基准温度(Th1)低的情况下使上述散热风扇(53)的风量为最大(S6)，进而，在即使经过了预先设定的第2时间上述温度检测机构(82)的检测温度(Th)也不变得比上述基准温度(Th1)低的情况下降低上述斯特林冷冻机(30)的输出(S11)。
6.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，上述控制机构(86)使上述斯特林冷冻机(30)的输出阶段性地降低(S11)。
全文摘要
冰箱的控制机构(86)在斯特林冷冻机(30)的暖头的温度(Th)超过了基准温度(Th1)的情况下，使散热风扇(53)的转速为最大，使循环泵(61)的输出为最大，使斯特林冷冻机(30)的输出为最小，在即使这样暖头的温度(Th)还是超过临界温度(Th2)的情况下，使斯特林冷冻机(30)停止。因而，与在暖头的温度(Th)超过了临界温度(Th2)的情况下马上使斯特林冷冻机(30)停止的情况相比，能够实现冰箱的可靠性的提高。
文档编号F25D11/00GK1993590SQ20058002562
公开日2007年7月4日 申请日期2005年7月7日 优先权日2004年7月29日
发明者深谷瑞穗, 陈炜, 巽洋 申请人:夏普株式会社